Kúsok cukru vyhodený do vody po chvíli zmizne - stáva sa neviditeľným. Čo znamenajú tieto známe slová?
Sladká chuť vody a vôňa, ktorá sa šírila po miestnosti, jasne hovoria, že cukor ani aromatické látky z kolínskej vody nezmizli. Čo sa stalo s rozpusteným cukrom a odpareným kolínom?
Podobné otázky vyvstali pred ľuďmi, keď sa naučili uvažovať o prírodných javoch, ktoré sa okolo nich vyskytujú. Čo sa stane s kvapalinou, keď sa odparí? Prečo sa tuhé látky pri zahrievaní menia na kvapaliny a po ochladení znova tuhnú? Ako vysvetliť, že keď sa zahrieva, telá sa rozširujú, zvyšujú sa objemy? To všetko si vyžadovalo odpoveď, obsadilo tázavú myseľ človeka. Už pred mnohými tisícročiami vznikla myšlienka, že všetky látky pozostávajú z najmenších, a teda neviditeľných častíc.
Po rozpustení sa látka rozpadne na neviditeľné častice, ktoré sa zmiešajú s rovnakými neviditeľnými časticami vody. Častice kvapaliny vytiekli z povrchu a odleteli, rozptyľovali sa v okolitom priestore - kvapalina sa odparovala. To isté sa stane s každou odparujúcou sa kvapalinou.
V pevných látkach sú častice pevne prepojené, ale pôsobením tepla väzba medzi nimi zoslabuje a pevná látka sa zmení na kvapalinu. Telá sa pri zahrievaní rozširujú, pretože sa zväčšuje vzdialenosť medzi neviditeľnými časticami, z ktorých sú zložené.Predpokladom takejto „granulovanej“ štruktúry látok bolo možné vysvetliť veľmi veľa a veľmi odlišné javy.
Spočiatku to bol iba odvážny odhad. V tom čase bola veda ešte v plienkach a nedokázala dokázať existenciu neviditeľných častíc ani ich skúmať. Uplynuli však storočia a z hugy sa stala striktne podložená vedecká teória. Doktrína neviditeľných častíc je teraz základom všetkých prírodných vied. Vedci našli úplne nesporný dôkaz o existencii týchto častíc a vyvinuli dômyselné, presné a spoľahlivé spôsoby ich štúdia.
Cukor vrhnutý do vody sa tak rozpadá na neviditeľné častice. Tieto častice sa nazývajú molekuly. Molekuly sú veľmi malé. Ich meranie zvyčajnými dĺžkami - centimetre alebo milimetre - je rovnaké ako meranie hrúbky vlasov v kilometroch. Vo svete neviditeľných častíc sú akceptované ich jednotky. Táto miera dĺžky sa nazýva Angstrom (podľa mena vedca, ktorý ju použil) a je označená ako A. Je rovná stovke milióniny centimetra.
Počet molekúl aj v malom množstve je obrovský. Predstavte si, že ste hodili jedno zrno granulovaného cukru do jazera Bajkal. Ak teraz dôkladne premiešate jazero tak, aby molekuly cukru boli rovnomerne rozložené v celom objeme, potom v každom litri vody Bajkal bude viac ako dvesto molekúl cukru. A ak by molekuly, ktoré tvoria ten istý malý kryštál, mohli byť distribuované rovnomerne všetkým ľuďom žijúcim na Zemi, potom by každá mala dve miliardy molekúl.
Prečo sa vlastnosti látok líšia?
Poznáme veľa rôznych látok: soľ, krieda, cukor, voda, meď, železo, alkohol, ocot atď. Tieto látky rozlišujeme podľa vzhľadu, chuti, vône a ďalších charakteristických znakov, vlastností. Vynára sa otázka: Prečo sú vlastnosti látok odlišné? Prečo je napríklad horľavý alkohol a voda nehorľavá? Prečo je cukor spálený pri zahrievaní, ale nie soľ?
Keby sme mohli uvažovať o zväčšení molekúl desiatky miliónov krát, videli by sme, že molekuly, bez ohľadu na to, aké sú malé, sú postavené z ešte menších častíc - atómov. Atómy, ktoré tvoria molekulu, sú úzko prepojené a usporiadané v špecifickom poradí.
Porovnajte molekulu vody s molekulou cukru
Molekula vody sa skladá iba z troch atómov a vo veľmi komplexnej molekule cukru je omnoho viac, ich veľkosť, hmotnosť, vzájomné usporiadanie atómov sú rôzne. Toto je dôvod rozdielu medzi látkami; ich vlastnosti sa líšia, pretože každá látka sa skladá z rôznych molekúl ako všetkých ostatných látok. A iba pokiaľ molekuly látky zostanú nezmenené, až kým sa nezmení ich štruktúra, zostane látka sama.
Keď rozpustíme cukor, rozdelíme ho na samostatné molekuly, ale nezničíme ho, nepoškodí samotné molekuly a cukor zostane cukrom, zachováva si svoje vlastnosti (napríklad sladkú chuť). No a ak pôjdete ďalej a rozbijete molekuly? Čo sa potom stane s cukrom?
To sa dá urobiť!
K tomu stačí zahriať cukor. Roztaví sa, stmavne, z neho budú uvoľňovať nepríjemne zapáchajúce plyny a čoskoro zostane z cukru iba trochu ľahkého porézneho uhlia.Vplyvom vysokej teploty sa molekuly cukru rozkladajú a cukor sa mení na niekoľko ďalších látok, ktorých vlastnosti sú úplne odlišné od vlastností cukru. Niektoré z nich odletujú vo forme pár a plynov, zatiaľ čo iné zostávajú vo forme uhlíkatých zvyškov. Deštrukcia molekúl viedla k deštrukcii cukru, k jeho premene na iné látky.
Molekuly nie sú iba zanedbateľné zrná alebo kvapôčky látky, ktoré sa líšia od veľkých kúskov a kvapôčok iba svojou veľkosťou. Existuje významný rozdiel medzi najmenším zrnom látky pozostávajúcim iba z niekoľkých molekúl a molekulou: zrno sa môže rozdeliť na časti bez zničenia samotnej látky, to sa nedá urobiť pomocou molekuly.
